심장의 전도도를 매핑하는 초민감 양자 센서가 개발됐다.

UCL(University College of London) 과학자들은 양자 센서가 심장병 전문의가 심방 세동(atrial fibrillation, AF)이라고하는 심장 상태를 더 잘 식별하고 치료하는 데 도움이 될 수 있다고 새로운 연구에서 밝혔다.

물리학자와 천문학자로 구성된 연구팀은 양자 기술을 사용해 심장 전도도를 이미징했다. 심방 세동은 일반적으로 심전도(ECG)를 사용해 진단되며, 이는 AF 동안에만 가능하다.

UCL 양자과학기술연구소(Quantum Science and Technology Institute) 루카 마무기(Luca Marmugi) 박사는 어떻게 자신과 그의 팀이 인간의 심장의 전도도를 매핑하는 기술과 지식 격차를 해소하여 잠재적으로 의사가 상태를 다루는 데 더 집중된 접근 방식을 제공하는지 설명했다.

저자들은 이 접근법이 기존 방법보다 50 % 더 나은 이미징 품질을 보여 주었으며, 원자물리적 자기 차폐없이 그리고 실온에서 작동하는 동안 모두 달성했다. 논문은 ‘어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)’에 게재됐다.

*Sub-Sm–1 electromagnetic induction imaging with an unshielded atomic magnetometer (차폐되지 않은 원자 자력계를 사용한 ‘Sub-Sm–1’ 전자기 유도 이미지)

*논문 요약

원자 자력계를 이용한 전자기 유도 영상화의 진보는 그 영역을 생의학 영상화에 유용한 영역의 가장자리로 가져왔다. 그러나 필요한 1 Sm􀀀1 수준 미만의 이미징 시연은 없었다. 이 서신에서 우리는 실드 조직의 전기 전도도를 모방하는 보정된 솔루션을 위해 차폐되지 않은 환경에서 실온 근처에서 작동하는 87Rb 고주파 원자 자력계를 사용한다. 최근에 소개 된 공진형 이미징 기술과 이중 고주파 코일 여기 기법을 결합해 5mL의 용액을 0 : 9 Sm􀀀1까지 이미징한다. 0 : 9 Sm S1에 대해 2MHz에서 2.7의 신호 대 잡음비를 측정하고 오프라인 평균으로 7.2로 증가했다. 우리의 작업은 이전의 이미징 결과보다 50배 개선되었으며, 생물학적 조직, 특히 인간의 심장에 대한 이미징에 필요한 비차폐 환경에서의 감도와 안정성을 보여준다.